中国古代的天文学，其实质是为帝王政治服务的星占学。历代帝王都比较重视天文观测。观测天文需要专业的人员和知识，因此历代都设有专门的天文机构。北宋前期的天文机构为司天监，元丰改制后，改称太史局。北宋在天文学领域取得了很大成就，与北宋天文机构合理完善的选任考核制度有关。北宋司天监选拔任用官吏的方式主要有民间征召、恩荫补授、官员推荐、考试录用等，其中考试录用是主要方式，在一定程度上保证了司天监官吏具有较高的水平。同时，北宋还采取磨勘、技能评定等来考核司天监官吏，根据考核结果来决定官吏的进退升迁。司天监设置的目的，主要是维护帝国统治的稳定，其职能主要是观测天文、研制天文仪器、编造历法等。天文指日月星辰是按照一定规律运行的，这对古人来讲，蕴含有秩序的意味，常被古人比附人间秩序。天体在运行过程中，会出现日食、月食、流星等现象，古人认为这是对地上人事的预示或警告。因此，司天监通过观测天象的变化，来预示或警告朝廷，使之作出相应的应对措施。观测天象需要精密的仪器，天文仪器分为三种，即圭表、观测仪器和计时仪器。北宋司天监在天文仪器浑仪、浮漏方面取得了很大成就，提高了天文观测的水平。历法与政治有很大联系，颁行历法，被认为是天命所在。北宋司天监进行了频繁的历法改革，颁行了《应天历》《乾元历》《仪天历》《崇天历》《明天历》《奉元历》《观天历》《占天历》《纪元历》等九部历法。历法改革是在对新旧历法的精确度进行比较的情况下进行的，促成了北宋高水平天文数据的出现。中国古人的活动安排讲求宜忌，这涉及到年月日时的安排。司天监掌管历法编制，在皇室典礼的安排方面，具有选择合适时日的职能。